В эпоху эоархея на Земле впервые сформировалась твёрдая земная кора. Однако её формирование не было ещё окончательно завершено, во многих местах лава всё ещё выходила на поверхность. Сохранялась достаточно высокая температура атмосферы у поверхности, обусловленная парниковым эффектом и высокой по сравнению с нынешней естественной радиоактивностью. В начале эоархея продолжалось частое падение на Землю астероидов, это было время завершения так называемой поздней тяжёлой бомбардировки.
Эоархей — первая эра, от которой сохранились горные породы. Крупнейшей подобной формацией является формация Исуа на юго-западном побережье Гренландии, возраст которой оценивается в 3,8 млрд лет.
В эпоху эоархея образовалась гидросфера Земли, однако воды на Земле было сравнительно немного и единого мирового океана ещё не существовало, водные бассейны существовали изолированно друг от друга, при этом температура воды в них доходила до +90 °C.
Атмосфера существенно отличалась от современной: она содержала много CO2 и мало свободного азота, аргон в атмосфере практически полностью отсутствовал. Свободный кислород в атмосфере практически отсутствовал. Плотность и давление атмосферы были значительно выше современных.
В 2016 году учёные обнаружили в Гренландии древнейшие ископаемые (строматолиты) возрастом 3,7 миллиарда лет. На окаменелости отчётливо видны отложения древнейших бактериальных сообществ, достигающих в длину от 1 до 4 см. Некоторые из них имеют куполообразную форму, другие напоминают акулий зуб[2][3].